JP2022010982A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿台上の原稿のサイズをより迅速に決定することができる画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置は、原稿１３２が載置される原稿台１２７と、原稿台１２７に載置された原稿１３２を主走査方向に１ラインずつ読み取る読取部１１９と、を備える。画像処理部１０２は、エッジ抽出部１４６が原稿１３２の副走査方向の先端エッジと主走査方向の両端のエッジ部分を検出すると、主走査方向の両端のエッジ部分に基づいて原稿のサイズの候補を抽出する。ＣＰＵ１０１は、抽出されたサイズの候補に基づく距離だけ読取部１１９を副走査方向に移動させる。画像処理部１０２は、読取部１１９が移動しながら読み取った読取結果に基づく画像データによりエッジ抽出部１４６が原稿の副走査方向の後端エッジを検出するか否かに基づいて、原稿１３２のサイズを検出する。【選択図】図３

Description

本発明は、原稿台に載置された原稿のサイズを決定する画像読取装置、及び、決定されたサイズに基づいてシートに画像を形成する画像形成装置に関する。

画像読取装置は、原稿に光源から出射した光を照射し、その反射光をイメージセンサで読み取ることで、原稿に記録（印字等）された画像や文字等の原稿画像を読み取る読取部を備える。画像読取装置は、シートに画像を印刷する画像形成装置に接続される場合に、読み取った原稿画像を表す画像データを画像形成装置へ送信する。画像形成装置は、画像読取装置から取得した画像データに基づいて画像形成を行うことで、原稿画像の複写を行う。

このような画像読取装置は、透過部材で構成された原稿台を備える。原稿は原稿画像が形成された面を原稿台に向けて載置される。読取部は、一方向に移動しながら、原稿台を介して光源から光を原稿に照射し、原稿台を介して原稿から反射される光をイメージセンサで受光することで、原稿画像を読み取る。なお、イメージセンサは、受光素子がライン状に並んで構成される。読取部が移動する方向は、受光素子のラインに対して直交する方向である。受光素子のラインの方向が主走査方向であり、読取部の移動方向が副走査方向である。

画像読取装置は、原稿台に載置された原稿のサイズを、読取部を用いて検出する構成を有する。特許文献１は、光源から光を照射しない状態で得られるイメージセンサの出力と、光源から光を照射した状態で得られるイメージセンサの出力と、に基づいて原稿のサイズを検出する技術を開示する。特許文献２は、原稿台の所定領域に７つの検知位置を設定し、これらの検知位置で原稿の有無を検知することで原稿のサイズを検出する技術を開示する。特許文献３は、画像データから原稿端部の影を検出し、主走査方向及び副走査方向の原稿端部の位置を決定する技術を開示する。

特開２０１０－６８４２３号公報 特開２００６－６７３３０号公報 特開２０１７－９２５６２号公報

特許文献１及び特許文献２では、原稿台上の原稿のサイズの検出は、原稿の角部が原稿台の基準位置に突き当てられた状態で当該原稿が原稿台に載置されていることが前提となっている。しかしながら、画像読取装置では、原稿台の基準位置に原稿の角部が突き当てられていない状態で当該原稿の画像が読み取られることがある。このような場合、原稿台に載置された原稿のサイズを決定するためのセンサが画像読取装置に設けられていたとしても、当該原稿のサイズを正確に決定することはできない。したがって、画像読取装置は、読取部を副走査方向に移動させながら原稿画像を読み取り、主走査方向における原稿の両端部の位置及び副走査方向における原稿の両端部の位置を検出することによって、原稿のサイズを決定する必要がある。

画像形成装置は、画像読取装置から通知される原稿のサイズに関する情報に基づいて、画像を形成するシートのサイズを決定し、決定したサイズのシートの給送を開始する。したがって、複写開始の指示が入力されてから原稿のサイズが決定されるまでの時間が長いほど、複写開始の指示が入力されてから画像形成された１枚目のシートが出力されるまでの時間（ＦＣＯＴ：First Copy Out Time）が長くなる。即ち、画像形成装置の生産性が低下してしまう。そのため、原稿台の基準位置に角部が突き当てられていない状態の原稿のサイズを確定するのに要する時間をより短くするための構成が求められていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、原稿台上の原稿のサイズをより迅速に決定することができる画像読取装置を提供することを主たる目的とする。

本発明の画像読取装置は、原稿が載置される原稿台と、前記原稿台に載置された前記原稿を主走査方向に１ラインずつ読み取る読取手段と、前記読取手段を前記主走査方向に直交する副走査方向に移動させる駆動手段と、前記読取手段による読取結果に基づいて前記原稿の画像と背景の画像とを含む画像データを生成する画像処理手段と、前記画像データに基づいて前記原稿のエッジ部分を抽出する抽出手段と、前記駆動手段を制御して前記読取手段を前記副走査方向に移動させながら、前記読取手段に読取動作を行わせる制御手段と、を備えており、前記画像処理手段は、前記抽出手段が前記原稿の前記副走査方向の先端エッジと前記主走査方向の両端のエッジ部分を検出すると、前記主走査方向の両端のエッジ部分に基づいて前記原稿のサイズの候補を抽出し、前記制御手段は、抽出されたサイズの候補に基づく所定の距離だけ前記駆動手段により前記読取手段を前記副走査方向に移動させ、前記画像処理手段は、前記読取手段が前記所定の距離だけ移動しながら読み取った読取結果に基づく画像データにより前記抽出手段が前記原稿の前記副走査方向の後端エッジを検出するか否かに基づいて、前記原稿のサイズを検出することを特徴とする。

本発明によれば、原稿台上の原稿のサイズをより迅速に検出することができる。

画像読取装置を備えた画像形成装置の構成図。 画像読取装置の構成説明図。 制御システムの説明図。 （ａ）、（ｂ）は、エッジ部分の抽出処理の説明図。 原稿サイズの検出方法の説明図。 原稿サイズ毎の主走査方向及び副走査方向の長さを表す図。 原稿画像の読取処理を表すフローチャート。 原稿が原稿台からはみ出して載置された状態を表す図。

以下に本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。

（画像形成装置）
図１は、本実施形態の画像読取装置を備えた画像形成装置の構成図である。本実施形態の画像形成装置２０２は、カラープリンタである。画像形成装置２０２は、中間転写ベルト２１６を用いた４ドラムプリンタである。画像形成装置２０２は、筐体内に、画像形成部２０２Ｂ、シート給送部２３０、及び制御部２６０を備える。画像形成部２０２Ｂは、シート給送部２３０により給送されてきたシートＰに画像を形成する。画像形成装置２０２の筐体の上部には画像読取装置２０１が設けられる。画像読取装置２０１は、原稿の画像を読み取り、読取結果を画像形成装置２０２へ送信する。また、画像読取装置２０１は、原稿のサイズを検出して画像形成装置２０２へ通知する。画像読取装置２０１と画像形成装置２０２との間には、画像形成されたシートＰが排出される排出空間Ｓが形成される。制御部２６０は、画像形成装置２０２による画像形成動作及び用紙給送動作等を制御する。

画像形成部２０２Ｂは、レーザスキャナ２１０と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成するための４個のプロセスカートリッジ２１１と、中間転写ユニット２０２Ｃと、定着器２２０と、を備えている。各プロセスカートリッジ２１１は、感光ドラム２１２、帯電器２１３、及び現像器２１４を備えている。中間転写ユニット２０２Ｃ及び定着器２２０は、４個のプロセスカートリッジ２１１の上方に配置される。中間転写ユニット２０２Ｃの上方には、現像器２１４にトナーを供給するためのトナーカートリッジ２１５が配置される。

中間転写ユニット２０２Ｃは、二次転写内ローラ２１６ａ及びテンションローラ２１６ｂに巻き掛けられた中間転写ベルト２１６を備えている。中間転写ベルト２１６の内側には、各感光ドラム２１２に対向する位置で中間転写ベルト２１６に当接する複数の一次転写ローラ２１９が設けられている。二次転写内ローラ２１６ａは、駆動ローラとして機能し、不図示の駆動部により駆動されることで中間転写ベルト２１６を矢印方向に回転駆動する。一次転写ローラ２１９により、各感光ドラム２１２上に形成された負極性を持つトナー像が、順次、中間転写ベルト２１６に多重転写される。

中間転写ユニット２０２Ｃの二次転写内ローラ２１６ａに対向する位置には、中間転写ベルト２１６上に形成（転写）されたトナー像をシートＰに転写する二次転写外ローラ２１７が設けられている。二次転写内ローラ２１６ａと二次転写外ローラ２１７とにより二次転写部が形成される。定着器２２０は、二次転写外ローラ２１７の上部に配置される。定着器２２０の上部には第１排出ローラ対２２５ａ、第２排出ローラ対２２５ｂ、及び両面反転部２０２Ｄが配置されている。両面反転部２０２Ｄは、シートＰを正逆転可能な反転ローラ対２２２及び一面に画像が形成されたシートＰを再度画像形成部２０２Ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等を備える。

以上のような構成の画像形成装置２０２は、以下のように動作することでシートＰに画像を形成する。ここでは複写動作を行う場合について説明する。複写動作時には、まず、画像読取装置２０１が原稿から原稿画像を読み取る。画像読取装置２０１は、読み取った原稿画像を表す画像データ及び原稿のサイズを表すデータを制御部２６０へ送信する。

画像形成部２０２Ｂの各プロセスカートリッジ２１１は、感光ドラム２１２の表面を帯電器２１３により所定の極性、電位で一様に帯電する。レーザスキャナ２１０は、制御部２６０の制御により、画像データに応じて変調したレーザ光により、帯電された感光ドラム２１２の表面を照射する。レーザ光の照射により、各感光ドラム２１２の表面に対応する色の静電潜像が形成される。現像器２１４は、対応する色のトナーにより、静電潜像を現像して可視化する。これにより各感光ドラム２１２には、対応する色のトナー像が形成される。各感光ドラム２１２のトナー像は、一次転写ローラ２１９に印加された一次転写バイアスにより、中間転写ベルト２１６に順次重畳して転写される。これにより、中間転写ベルト２１６上にフルカラーのトナー像が形成される。

画像が形成されるシートＰは、シート給送部２３０により給送される。シート給送部２３０は、シートＰを収納する給紙カセット１と、給紙カセット１からシートＰを給送する搬送部と、を備える。搬送部は、ピックアップローラ８、フィードローラ９、リタードローラ１０、及びレジストローラ対２４０を備える。本実施形態は、給紙カセット１、ピックアップローラ８、フィードローラ９、及びリタードローラ１０を４組備えた構成である。複数の給紙カセット１の各々には異なるサイズのシートが収納される。シート給送部２３０は、画像読取装置２０１から通知される原稿のサイズに応じたサイズのシートを、該シートを収納する給紙カセット１から給送する。

ピックアップローラ８は、給紙カセット１からシートＰを搬送経路に給紙する。フィードローラ９及びリタードローラ１０は、ピックアップローラ８により給紙されたシートＰを既知の分離技術で１枚ずつ分離して搬送する分離部である。１枚ずつ分離されたシートＰは、レジストローラ対２４０へ搬送される。レジストローラ対２４０は、搬送方向に対するシートＰの斜行を補正する。

レジストローラ対２４０は、中間転写ベルト２１６上のトナー像が二次転写部へ搬送されるタイミングに応じて、斜行補正後のシートＰを二次転写部へ搬送する。二次転写部に搬送されたシートＰは、二次転写外ローラ２１７に印加された二次転写バイアスにより、中間転写ベルト２１６からトナー像が一括して転写される。トナー像が転写されたシートＰは、定着器２２０へ搬送される。定着器２２０は、熱及び圧力を加えることで各色のトナーを溶融混色し、シートＰにカラー画像を定着させる。画像が定着されたシートＰは、定着器２２０から第１排出ローラ対２２５ａ及び第２排出ローラ対２２５ｂのいずれか一方により排出空間Ｓへ排出される。シートＰは、排出空間Ｓの底面に突出して設けられる積載部２２３に積載される。なお、シートＰの両面に画像を形成する場合、シートＰは、一方の面に画像が形成された後、反転ローラ対２２２により両面反転部２０２Ｄの再搬送通路Ｒに搬送され、再度、画像形成部２０２Ｂに搬送されて他方の面に画像が形成される。

（画像読取装置の構成）
図２は、本実施形態の画像読取装置の構成説明図である。画像読取装置２０１は、内部に、ラインセンサである読取部１１９、モータ１０９、ホームポジションセンサ１１２、シェーディング板１３４、及びコントロール基板１３３を備える。画像読取装置２０１は、透過部材により構成される原稿台１２７が配置される。読み取り対象となる原稿１３２は、画像や文字等の原稿画像が形成された読取面を原稿台１２７側に向けて、原稿台１２７に載置される。画像読取装置２０１には、原稿抑え部材１１０が設けられる。原稿抑え部材１１０は、原稿台１２７に対して開閉可能に取り付けられている、原稿抑え部材１１０は、閉状態のときに原稿台１２７に載置された原稿１３２を抑えつける。原稿抑え部材１１０の原稿台１２７側の面は白色である。読取部１１９は、ほぼ直方体であり、長手方向を主走査方向として原稿台１２７に載置された原稿１３２の原稿画像を読み取る。

モータ１０９は、ステッピングモータ等のパルスモータである。モータ１０９は、タイミングベルト２０８を介して駆動軸１１１ａに駆動力を伝達する。駆動軸１１１ａは、ワイヤ１１４ａ、１１４ｂを介して駆動軸１１１ｂに接続される。読取部１１９は、不図示の固定具によりワイヤ１１４ａ、１１４ｂに固定される。モータ１０９により駆動軸１１１ａが回転駆動されることで、ワイヤ１１４ａ、１１４ｂが回転し、読取部１１９が主走査方向に直交する副走査方向に移動する。原稿台１２７上の原稿１３２の原稿画像を読み取る場合、読取部１１９は、副走査方向に移動しながら原稿画像を主走査方向に１ラインずつ読み取ることで、原稿１３２の全体の原稿画像を読み取ることができる。

読取部１１９は、ワイヤ１１４ａ側にフラグ１２０が設けられる。ホームポジションセンサ１１２は、読取部１１９がホームポジションに位置する場合にフラグ１２０を検知する。コントロール基板１３３は、ホームポジションセンサ１１２の検知結果を取得し、取得した検知結果に基づいてモータ１０９の駆動制御を行う。シェーディング板１３４は、原稿１３２の読み取り開始前に、読取部１１９のシェーディングを行うための基準部材である。シェーディングを行う場合、読取部１１９はシェーディング板１３４を読取可能な位置に移動してシェーディング板１３４を読み取る。コントロール基板１３３は、シェーディング板１３４の読取結果に基づいてシェーディングを行う。

図３は、画像読取装置２０１の制御システムの説明図である。ここでは、コントロール基板１３３によるモータ１０９及び読取部１１９の制御について説明する。コントロール基板１３３は、読取部１１９の動作を制御するコントローラである。

コントロール基板１３３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０５、及びＲＡＭ（Random Access Memory）１０６を備える情報処理装置である。ＣＰＵ１０１は、不図示の電源スイッチの操作により画像読取装置２０１が起動することで、ＲＯＭ１０５に格納される制御プログラムを実行して画像読取装置２０１の動作を制御する。これによりＲＡＭ１０６には制御に用いられる各種パラメータ等の変数情報が展開される。コントロール基板１３３は、ＣＰＵ１０１に接続される画像処理部１０２、モータドライバ１０８、及び発振器１０３を備える。ＣＰＵ１０１は、ホームポジションセンサ１１２が接続されており、ホームポジションセンサ１１２の検知結果を取得可能となっている。ＣＰＵ１０１と画像処理部１０２とはバス接続される。

画像処理部１０２には、エッジ抽出部１４６、画像メモリ１１８、シェーディングメモリ１１５、ワークメモリ１１６、及び不揮発性メモリ１１７が接続される。不揮発性メモリ１１７は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）１１７である。画像処理部１０２は、読取部１１９に接続されており、読取部１１９による読取結果から画像データを生成して出力する。画像処理部１０２及びエッジ抽出部１４６は、ハードウェアにより実現してもよいが、ＣＰＵ１０１がコンピュータプログラムを実行することで実現される機能ブロックであってもよい。画像メモリ１１８、シェーディングメモリ１１５、及びワークメモリ１１６は、ＲＡＭ１０６とは別の個々の書き換え可能なメモリであってもよいが、ＲＡＭ１０６の記憶領域にそれぞれ設けられてもよい。

読取部１１９は、光源１２６、イメージセンサ１２３、発光駆動部１２５、ＡＦＥ（Analog Front End）１２２、及び発振器１２４を備える。光源１２６は、発光駆動部１２５により駆動制御されて発光する。光源１２６は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）により構成され、主走査方向に線状の光を出射する。イメージセンサ１２３は、主走査方向に複数の受光素子が並んで構成される。

イメージセンサ１２３、ＡＦＥ１２２、及び発光駆動部１２５は、シリアル通信線１３０を介して画像処理部１０２により動作モード等が設定される。動作モードの設定値はＲＯＭ１０５に予め格納されている。画像処理部１０２は、動作モードの設定時にＣＰＵ１０１を介してＲＯＭ１０５から各種設定値を読み出して、イメージセンサ１２３、ＡＦＥ１２２、及び発光駆動部１２５に設定する。動作モードには、例えば読み取り時にカラー画像を読み取るカラーモード、白黒画像を読み取る白黒モード等がある。また、スタンバイ状態やスタンバイ解除の指示もシリアル通信線１３０を介して行われる。イメージセンサ１２３は、動作モードに応じて、受光素子の受光状態が切り替わる。ＡＦＥ１２２は、動作モードに応じて、イメージセンサ１２３から出力される電気信号を増幅するためのゲイン設定値等が切り替わる。光源１２６は、動作モードに応じて、出射する光量が異なるように設定値が切り替わる。

動作モードの設定値は、起動時にＲＯＭ１０５から読み出されてワークメモリ１１６に保存される。動作モードの切替時には画像処理部１０２は、ワークメモリ１１６に保存される設定値により読取部１１９の各種の設定を行う。なお、ワークメモリ１１６は、これ以外に、画像処理部１０２の処理の過程で発生する演算結果や各種パラメータを保存する。

読取部１１９は、モータ１０９の駆動負荷である。モータ１０９は、モータドライバ１０８により駆動制御される。モータドライバ１０８はＣＰＵ１０１の指示により動作する。モータ１０９が駆動制御されることで、読取部１１９が副走査方向に等速で移動する。読取部１１９は、副走査方向に移動しながら、発光駆動部１２５の制御により光源１２６から光を原稿台１２７に向けて照射する。読取部１１９が副走査方向に移動しながら照射した光は、原稿台１２７を透過して、原稿台１２７に載置される原稿１３２を照射する。原稿１３２による反射光は、原稿台１２７を透過し、不図示の光学系を介してイメージセンサ１２３に受光される。イメージセンサ１２３は、受光した反射光を電気信号に変換して出力する。

このように読取部１１９は、副走査方向に等速移動しながら原稿１３２を１ラインずつ読み取り、読取結果としてアナログ信号である電気信号を生成する。電気信号は、イメージセンサ１２３からＡＦＥ１２２へ送信される。ＡＦＥ１２２は、発振器１２４から取得するクロック信号に基づいて動作し、イメージセンサ１２３から取得した電気信号に各種処理を行ってデジタル画像信号を生成する。なお、読取部１１９は、画像読取装置２０１の起動時に、ＡＦＥ１２２の入力レンジ内にイメージセンサ１２３から入力されるシェーディング板１３４の読取結果（電気信号）が収まるように調整されている。

読取部１１９は、起動時にイメージセンサ１２３の各種の設定と出力レベルの調整とを行う。これによりイメージセンサ１２３の起動制御は、発光駆動部１２５の起動制御よりも時間がかかる。そのために読取部１１９は、イメージセンサ１２３の起動が完了した後に発光駆動部１２５の起動を開始する。なお、読取部１１９は、イメージセンサ１２３に受光素子としてＣＭＯＳセンサを用いるＣＭＯＳラインセンサで構成されてもよいが、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）により構成されてもよい。

ＡＦＥ１２２で生成されたデジタル画像信号は、信号線１２９を介して画像処理部１０２へ送信される。ＡＦＥ１２２から画像処理部１０２へのデジタル画像信号の送信は、シングルエンドで行う場合と作動信号で行う場合とが可能であるが、本実施形態の説明においては、いずれであってもよい。読取部１１９は、副走査方向に移動しながら読取動作を行う場合に、原稿１３２の他に原稿抑え部材１１０の白色部分も読み取ることになる。そのために、デジタル画像信号には、原稿１３２の画像の他に背景となる白色の画像が含まれる。

ＣＰＵ１０１は、モータ１０９の駆動制御をホームポジションセンサ１１２の検知結果に応じて行う。ホームポジションセンサ１１２は、読取部１１９のフラグ１２０を検知することで検知結果が変化する。ＣＰＵ１０１は、この検知結果から読取部１１９がホームポジションに位置するか否かを判断することができる。ＣＰＵ１０１は、起動後に読取部１１９がホームポジションに位置するか否かを判断し、ホームポジションにある場合に読取部１１９の位置情報をリセットする。ＣＰＵ１０１は、ホームポジションを基準にして読取部１１９の位置をモータ１０９により制御する。起動後に読取部１１９がホームポジションに位置しない場合、ＣＰＵ１０１は、他の処理を実行しながら読取部１１９を移動させ、ホームポジションセンサ１１２の検知結果を常時監視する。検知結果により読取部１１９がホームポジションに位置すると判断した場合に、読取部１１９の移動を終了して読取部１１９の位置情報をリセットする。

ＣＰＵ１０１の動作速度は、発振器１０３から入力されるクロック信号により決定される。ＣＰＵ１０１は、発振器１０３から入力されるクロック信号に基づいて、読取部１１９の加速、減速、等速移動用のモータ駆動クロック、移動方向制御信号、モータ相電流制御用のリファレンス信号等を生成する。モータドライバ１０８及びモータ１０９は、モータ駆動クロック、移動方向制御信号、モータ相電流制御用のリファレンス信号等に基づいて、読取部１１９の移動制御を行う。そのために読取部１１９は、副走査方向の位置、移動速度、及び移動方向が制御される。

画像処理部１０２は、読取部１１９から取得するデジタル画像信号に対してシェーディング補正処理等の画像処理を行い、画像データを生成する。画像データには、背景を除いた原稿画像を表す画像データと背景を含む原稿画像を表す画像データとがある。本実施形態では、画像処理部１０２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各輝度値を含む画像データを生成する。画像データは、画素毎に各色の輝度値が設定される。シェーディングメモリ１１５は、シェーディング補正を実行する際の補正係数算出及び補正係数の保存に用いられる。不揮発性メモリ１１７は、画像読取装置２０１の機体固有の調整値を保存するバックアップメモリである。画像メモリ１１８は、複数ページ分の背景を除いた原稿画像を表す画像データを保存可能である。画像読取装置２０１は、画像形成装置２０２の制御部２６０へ信号線１３１を介して画像データを送信する。なお、画像読取装置２０１は、スキャナとして用いられる場合には、パーソナルコンピュータやスマートフォン等の外部装置へ画像データを送信してもよい。

なお、画像形成装置２０２には操作部２８が接続される。操作部２８は、入力インタフェース及び出力インタフェースを組み合わせて構成されるユーザインタフェースである。入力インタフェースは、各種キー、タッチパネル等である。出力インタフェースは、ディスプレイ、スピーカ等である。ユーザは、操作部２８により複写動作の開始指示等の指示や、動作モードの指示等を行うことができる。

（エッジ検出）
画像処理部１０２で生成された背景を含む画像データは、エッジ抽出部１４６へ送信される。エッジ抽出部１４６は、画像データから原稿のエッジ部分を抽出する。本実施形態のエッジ抽出部１４６は、画像データに含まれる各画素のＧ（緑）の輝度値を用いて原稿のエッジ部分を抽出する。図４は、エッジ抽出部１４６によるエッジ部分の抽出処理の説明図である。

図４（ａ）に示すように、エッジ抽出部１４６は、画像データに対し、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ所定数の画素を含む領域を１つのブロックとして２値化処理を行う。本実施形態では、エッジ抽出部１４６は、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ３画素×３画素の９画素の領域を１つのブロックとする。図４（ａ）では、主走査方向の画素位置がｎ（１≦ｎ≦７４８６）、副走査方向の画素位置がｍ（１＜ｍ）で表される。各画素の輝度値はｐｘ（ｘ＝０～８）で表される。

エッジ抽出部１４６は、１ブロック内の９画素の輝度値の最大値ｐｍａｘと最小値ｐｍｉｎとの差分を算出する。Ａ点のように１ブロック内の９画素すべてが原稿読み取り時の原稿の背景（白色）の画像となる場合、最大値ｐｍａｘと最小値ｐｍｉｎとの差分が小さくなる。Ｂ点のように背景（白色）と原稿との境界では、原稿の端部の影（グレー）により、最大値ｐｍａｘと最小値ｐｍｉｎとの差分がＡ点よりも大きくなる。エッジ抽出部１４６は、最大値ｐｍａｘと最小値ｐｍｉｎとの差分が所定の閾値ｐｔｈ（図４（ａ）では１４）よりも大きい場合に（式１）、該ブロックの９画素にエッジ画素があると判断する。本実施形態では、エッジ抽出部１４６は、ブロックの中央の画素（座標（ｎ、ｍ））をエッジ画素と判断する。
ｐｍａｘ－ｐｍｉｎ≧ｐｔｈ …（１）

エッジ抽出部１４６は、このようなエッジ画素の判断を画像データに含まれる画素に対して順次行う。ただし、エッジ抽出部１４６は、（ｎ、ｍ）＝（０、０）、（７４８７、０）の位置の画素についてはエッジ画素の判断を行わない。

図４（ａ）では、画像データの１画素が８ビット（輝度値：０～２５５）で表される。図４（ｂ）は、画像データからエッジ画素を抽出した結果を表す。画像データは、上記の（式１）を満たす画素（エッジ画素）と、満たさない画素とで２値化される。エッジ画素は白色で表される。このようにエッジ抽出部１４６は、画像処理部１０２から取得した画像データを２値化して、原稿のエッジにより生じる影を原稿のエッジ部分として判断する。エッジ部分は、主走査方向及び副走査方向の両方で抽出される。原稿の読取開始後に最初に検出される副走査方向のエッジ部分を先端エッジという。主走査方向の両端のエッジ部分は、副走査方向のエッジ部分を検出した時点で検出される。主走査方向の両端のエッジ部分が検出されることで、原稿の主走査方向のサイズが特定可能である。

（原稿サイズ検出）
図５は、原稿サイズの検出方法の説明図である。図５は、原稿台１２７上に載置された原稿１３２を表す。本実施形態では、原稿台１２７上に載置された原稿から原稿画像を読み取る読み取り動作を行いながら、主走査方向の原稿のサイズを特定し、原稿サイズの候補を抽出する。図６は、原稿サイズ毎の主走査方向及び副走査方向の長さを表す図である。原稿１３２は、原稿台１２７の基準位置に角部が突き当てられていない。

原稿台１２７に載置された原稿１３２を読み取る場合、読取部１１９は、開始位置Ａから読取動作を開始する。読取部１１９は、最大で読取位置Ｂまで読取動作を行うことができる。読取動作を完了した読取部１１９は、ホームポジションへ戻る。開始位置Ａから読取位置Ｂまでは距離Ｌである。読取部１１９は矢印α方向（副走査方向）へ移動しながら読取動作を行う。図５は、読取部１１９が開始位置Ａから距離Ｘまで読取動作を行いながら移動したところで、原稿１３２の副走査方向の先端エッジが検出された状態を表す。

読取部１１９が開始位置Ａから距離Ｘまで移動したタイミングで、エッジ抽出部１４６が原稿１３２のエッジ部分を抽出することで、原稿１３２の主走査方向の長さが検出される。原稿１３２の原稿サイズがＡ４Ｒの場合、原稿１３２の主走査方向の長さが２１０［ｍｍ］である。図６を参照すると、主走査方向の長さが２１０［ｍｍ］の定型の原稿の原稿サイズはＡ４Ｒ及びＡ５のいずれかとなる。

画像処理部１０２は、エッジ抽出部１４６によるエッジ部分の抽出結果に基づいて主走査方向の長さを判断し、図６のテーブルに基づいて原稿サイズの候補を判断する。図６のテーブルは例えば不揮発性メモリ１１７に格納されており、画像処理部１０２により適宜参照される。例えば、画像処理部１０２は、主走査方向の長さをエッジ部分の抽出結果から２１０［ｍｍ］と判断し、読み取り対象の原稿１３２の原稿サイズがＡ４Ｒ及びＡ５のいずれかであると判断する。なお、この場合、原稿１３２は主走査方向が短手方向になるように原稿台１２７に載置されている。

この時点で原稿台１２７に載置されている原稿１３２の原稿サイズの候補にはＡ５も入っている。Ａ５の原稿サイズでは、副走査方向の長さが、１４８［ｍｍ］である。主走査方向の長さを判断した後に、画像処理部１０２は、読取部１１９が図５の位置から１４８［ｍｍ］移動した時点で、エッジ抽出部１４６が原稿の副走査方向のエッジ（後端エッジ）を検出するか否かを判断する。ここで読取部１１９が副走査方向に移動する距離は、原稿サイズの候補のうち副走査方向の長さが最も短い候補の副走査方向の長さに相当する。１４８［ｍｍ］移動した時点で原稿の後端エッジが検出される場合、画像処理部１０２は、原稿台１２７に載置された原稿１３２の原稿サイズがＡ５であると判断する。後端エッジが検出されない場合、原稿１３２の読み取りが完了していないが、原稿サイズがＡ４Ｒであると判断される。ＣＰＵ１０１は、画像処理部１０２から原稿サイズの検出結果を取得して、この時点で、原稿サイズを画像形成装置２０２の制御部２６０に通知することが可能となる。画像形成装置２０２の制御部２６０は、通知された原稿サイズに基づいて給送すべきシートＰのサイズを決定する。

読取部１１９は、原稿サイズが検出された後も、読取動作を継続して行うことができる。つまり読取部１１９が開始位置Ａから距離Ｘ移動した時点で原稿サイズの候補が抽出され、候補となった複数の原稿サイズの副走査方向の長さのうち短いほうの長さ分さらに移動した時点で原稿サイズが確定する。原稿サイズの確定後も読取部１１９は原稿サイズに応じた分だけ画像を読み取り、読み取りが終了するとホームポジションへ戻る。

（画像読取処理）
図７は、原稿画像の読取処理を表すフローチャートである。この処理は、原稿の複写の開始（又は画像読取の開始）が指示されると開始される。ユーザは、原稿台１２７に原稿１３２を載置して操作部２８により複写の開始（又は画像読取の開始）の指示を行う。複写の開始の指示は、画像形成装置２０２の制御部２６０で受け付けられる。制御部２６０は、複写の開始の指示に応じて画像読取装置２０１のＣＰＵ１０１へ原稿の読み取りの開始を指示する。ここでは、Ａ４Ｒの原稿１３２が載置される場合について説明する。

ＣＰＵ１０１は、読み取り開始の指示を受け付けた否かを判断する（Ｓ１０１）。読み取り開始の指示を受け付けた場合（Ｓ１０１：Y）、ＣＰＵ１０１は、読取部１１９の読取開始前の調整を行う（Ｓ１０２）。例えばＣＰＵ１０１は、読取部１１９をシェーディング板１３４を読み取り可能な位置に移動させて、シェーディングを行う。読取開始前の調整が終了すると、ＣＰＵ１０１は、読取部１１９による読取動作を開始する（Ｓ１０３）。

ＣＰＵ１０１は、画像処理部１０２により、エッジ抽出部１４６が原稿１３２の先端エッジを検出したか否かを判断する（Ｓ１０４）。原稿１３２の先端エッジを検出した場合（Ｓ１０４：Y）、ＣＰＵ１０１は、画像処理部１０２により原稿１３２の主走査方向の長さを検出する（Ｓ１０５）。本実施形態では、原稿１３２の主走査方向の長さとして２１０［ｍｍ］が検出される。これにより画像処理部１０２は、Ａ４Ｒ及びＡ５を原稿１３２の原稿サイズの候補とする。

ＣＰＵ１０１は、原稿サイズの候補を抽出するために読取部１１９が移動した距離Ｘを算出する（Ｓ１０６）。本実施形態では、読取部１１９の移動をモータ１０９の駆動により行う。モータ１０９はモータドライバ１０８により制御される。そのためにＣＰＵ１０１は、距離Ｘの算出を、モータドライバ１０８に入力する制御用のパルス信号の１パルス当たりの読取部１１９の移動距離に基づいて行う。

ＣＰＵ１０１は、算出した距離Ｘが、距離Ｘと読取部１１９が移動可能な最大の距離Ｌとの差よりも大きいか否かを判断する（Ｘ＞Ｌ－Ｘ）（Ｓ１０７）。図８は、原稿１３２が原稿台１２７からはみ出して載置された状態を表す図である。原稿１３２がこのように載置される場合、読取部１１９により読み取られる原稿のサイズが限定される。そのためにＳ１０７の処理により、原稿１３２が原稿台１２７からはみ出して載置されているか否かが判断される。

距離Ｘが距離Ｘと距離Ｌとの差よりも大きい場合（Ｓ１０７：Y）、ＣＰＵ１０１は、原稿台１２７に載置された原稿１３２の原稿サイズをＡ５と判断する（Ｓ１０８）。距離Ｘが距離Ｘと距離Ｌとの差よりも小さい場合（Ｓ１０７：N）、ＣＰＵ１０１は、原稿サイズの候補のうち、副走査方向に小さい候補の副走査方向の長さ分だけ読取部１１９を移動させながら画像を読み取らせる（Ｓ１１１）。本実施形態では、原稿サイズの候補がＡ５とＡ４Ｒであるために、副走査方向に最も小さい候補はＡ５である。読取部１１９は、Ａ５の副走査方向の長さである１４８［ｍｍ］分移動しながら画像を読み取る。

ＣＰＵ１０１は、エッジ抽出部１４６によるエッジの抽出結果から画像処理部１０２が原稿１３２の後端エッジを検出したか否かを判断する（Ｓ１１２）。原稿１３２の後端エッジを検出した場合（Ｓ１１２：Y）、ＣＰＵ１０１は、画像処理部１０２により、原稿台１２７に載置された原稿１３２の原稿サイズをＡ５と判断する（Ｓ１０８）。原稿１３２の後端エッジを検出しない場合（Ｓ１１２：N）、ＣＰＵ１０１は、読取部１１９がＡ５の副走査方向の長さである１４８［ｍｍ］分移動したか否かを判断する（Ｓ１１３）。ＣＰＵ１０１は、モータドライバ１０８に入力する制御用のパルス信号の１パルス当たりの読取部１１９の移動距離に基づいて、この判断を行う。１４８［ｍｍ］分移動していない場合（Ｓ１１３：N）、ＣＰＵ１０１は、引き続き原稿１３２の後端エッジを検出したか否かを判断する（Ｓ１１２）。１４８［ｍｍ］分移動した場合（Ｓ１１３：Y）、ＣＰＵ１０１は、画像処理部１０２により、原稿台１２７に載置された原稿１３２の原稿サイズを候補のうち最も大きいＡ４Ｒと判断する（Ｓ１１４）。ＣＰＵ１０１は、原稿１３２の原稿サイズの判断後も読取部１１９により原稿画像の読み取りを継続する。

ＣＰＵ１０１は、Ｓ１０８或いはＳ１１４の処理で判断した原稿１３２の原稿サイズを表す原稿サイズ情報を画像形成装置２０２の制御部２６０へ通知する（Ｓ１０９）。画像形成装置２０２の制御部２６０は、原稿サイズ情報に基づいて給送するシートのサイズを決定する。なお、原稿１３２の先端エッジを検出しない場合（Ｓ１０４：N）、原稿台１２７に原稿１３２が載置されていない可能性がある。この場合、ＣＰＵ１０１は、原稿サイズ情報として原稿１３２が載置されていない通知を画像形成装置２０２の制御部２６０へ行う、制御部２６０は、この通知に応じて、操作部２８のディスプレイに原稿台１２７に原稿１３２が載置されていないことを表示する。この表示によりユーザは原稿台１２７への原稿１３２の載置忘れに気づくことができる。ＣＰＵ１０１は、１枚分の原稿１３２の原稿画像の読み取りが終了すると、読取部１１９の読取動作を終了する（Ｓ１１０）。以上により画像読取装置２０１は、原稿画像を読み取りながら原稿サイズを検出することができる。

以上のように、原稿台１２７に原稿１３２が位置決めされずに載置される場合であっても、画像読取装置２０１は、原稿サイズをより迅速に特定することができる。その結果、画像形成装置２０２は、原稿画像の読み取りが完了していない場合であっても複写のための動作を始動することができ、高速な複写が可能となる。即ち、画像形成装置の生産性をより向上させることができる（低下を抑制することができる）。

なお、本実施形態では、原稿台１２７上に載置される原稿１３２の原稿サイズをＡ４Ｒとして説明したが、原稿サイズは上記の定型サイズに限定するものではない。例えば図６のテーブルは定型サイズの場合について例示しているが、このテーブルにユーザにより不定型の原稿サイズを登録できるようにしてもよい。また、確定されたサイズを示す情報を操作部２８のディスプレイに表示して、ユーザに確定されたサイズを通知してもよい。

Claims (12)

1. 原稿が載置される原稿台と、
   前記原稿台に載置された前記原稿を主走査方向に１ラインずつ読み取る読取手段と、
   前記読取手段を前記主走査方向に直交する副走査方向に移動させる駆動手段と、
   前記読取手段による読取結果に基づいて前記原稿の画像と背景の画像とを含む画像データを生成する画像処理手段と、
   前記画像データに基づいて前記原稿のエッジ部分を抽出する抽出手段と、
   前記駆動手段を制御して前記読取手段を前記副走査方向に移動させながら、前記読取手段に読取動作を行わせる制御手段と、を備えており、
   前記画像処理手段は、前記抽出手段が前記原稿の前記副走査方向の先端エッジと前記主走査方向の両端のエッジ部分を検出すると、前記主走査方向の両端のエッジ部分に基づいて前記原稿のサイズの候補を抽出し、
   前記制御手段は、抽出されたサイズの候補に基づく所定の距離だけ前記駆動手段により前記読取手段を前記副走査方向に移動させ、
   前記画像処理手段は、前記読取手段が前記所定の距離だけ移動しながら読み取った読取結果に基づく画像データにより前記抽出手段が前記原稿の前記副走査方向の後端エッジを検出するか否かに基づいて、前記原稿のサイズを検出することを特徴とする、
   画像読取装置。
2. 前記制御手段は、抽出されたサイズの候補のうち前記副走査方向に最も小さい候補の前記副走査方向の長さ分だけ前記駆動手段に前記読取手段を移動させ、
   前記画像処理手段は、前記読取手段が前記長さ分だけ移動しながら読み取った読取結果に基づく画像データにより前記抽出手段が前記原稿の前記副走査方向の後端エッジを検出するか否かに基づいて、前記原稿のサイズを検出することを特徴とする、
   請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記画像処理手段は、前記抽出手段が前記原稿の前記副走査方向の後端エッジを検出する場合、前記原稿のサイズを、抽出されたサイズの候補のうち最も小さい候補のサイズと判断し、前記抽出手段が前記原稿の前記副走査方向の後端エッジを検出しない場合、前記原稿のサイズを、抽出されたサイズの候補のうち最も大きい候補のサイズと判断することを特徴とする、
   請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 前記制御手段は、前記抽出手段が前記原稿の前記先端エッジを検出するまでに前記読取手段が移動した第１距離を算出し、前記第１距離が、前記読取手段が移動可能な最大の第２距離と前記第１距離との差よりも大きければ、前記原稿のサイズを、抽出されたサイズの候補のうち最も小さい候補のサイズと判断することを特徴とする、
   請求項１～３のいずれか１項記載の画像読取装置。
5. 原稿のサイズ毎の前記主走査方向及び前記副走査方向の長さを示すテーブルを備えており、
   前記画像処理手段は、前記主走査方向の両端のエッジ部分の抽出結果に基づいて原稿の前記主走査方向の長さを判断し、該原稿の前記主走査方向の長さに応じた原稿のサイズの候補を前記テーブルを参照して抽出することを特徴とする、
   請求項１～４のいずれか１項記載の画像読取装置。
6. 前記テーブルは、定型サイズの原稿の前記主走査方向及び前記副走査方向の長さを示すことを特徴とする、
   請求項５記載の画像読取装置。
7. 前記テーブルは、ユーザにより登録された原稿のサイズの前記主走査方向及び前記副走査方向の長さを示すことを特徴とする、
   請求項５又は６記載の画像読取装置。
8. 前記抽出手段は、前記画像データに対して、前記主走査方向及び前記副走査方向にそれぞれ所定数の画素を含む領域を１つのブロックとして２値化処理を行い、前記２値化処理の結果に基づいて前記エッジ部分を抽出することを特徴とする、
   請求項１～７のいずれか１項記載の画像読取装置。
9. 前記抽出手段は、前記ブロックに含まれる画素の輝度値の最大値と最小値との差分に基づいて、前記２値化処理を行うことを特徴とする、
   請求項８記載の画像読取装置。
10. 前記画像処理手段は、前記画像データから前記背景の画像を除いた画像データを所定の保存手段に保存することを特徴とする、
    請求項１～９のいずれか１項記載の画像読取装置。
11. 請求項１～１０のいずれか１項記載の画像読取装置と、
    シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段に前記シートを給送するシート給送手段と、を備え、
    前記シート給送手段は、前記画像読取装置で検出された原稿のサイズに応じたサイズのシートを給送することを特徴とする、
    画像形成装置。
12. 前記シート給送手段は、異なるサイズのシートが収納される複数の給紙カセットを備えており、前記画像読取装置で検出された前記原稿のサイズに応じたサイズのシートが収納される給紙カセットを決定し、該給紙カセットからシートを給送することを特徴とする、
    請求項１１記載の画像形成装置。

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